Titel: | Experimentelle und theoretische Untersuchungen zur hydrodynamischen Auslegung eines Wellenenergiekonverters |
Laufzeit: | 04/2012 – 09/2014 |
Projektmanager: | M. Fröhlich |
Förderung: | Allianz industrieller Forschung |
Projektträger: | AiF |
Partner: | ENERLYT, Universität Rostock |
Reg.-Nr.: | KF 2648103UW2 |
Ziel des FuE-Vorhabens war die Entwicklung, Optimierung und Erprobung einer Schwimmboje, im folgenden Wellenenergiekonverter genannt, die mit einem verankerten Unterwasserschwimmkörper verbunden ist und durch die vertikale Relativbewegung einen Generator betreibt.
Schwerpunkt der Schiffbau-Versuchsanstalt im FuE-Vorhaben war die Formgebung und die hydrodynamische Auslegung und Optimierung der Anlage. Die Formgebung des verankerten Schwimmkörpers und der beweglicher Generatorboje unter Berücksichtigung der Einsatzbedingungen wurden dabei optimal aufeinander abgestimmt. Für die Umsetzung waren sowohl hydrodynamische Berechnungen als auch Laborversuchsserien an verschiedenen zu entwickelnden Varianten (Basisform, modifizierte Basisform, Funktionsmuster) erforderlich. Sie erfolgten dahingehend, dass ein breites Band von Wellenspektren nach Amplitude und Frequenz für die Energiegewinnung genutzt werden kann. Für eine große Energieeffizienz wurde deshalb eine hohe Generatordrehzahl angestrebt. Die Entwicklung und Optimierung erfolgte durch den Einsatz numerischer Verfahren in Verbindung mit Laborversuchen bei Variation herauszuarbeitender relevanter kinematischer und hydrodynamischer Parameter.
Der innovative Kern seitens des Projektpartners Schiffbau-Versuchsanstalt Potsdam GmbH bestand im Rahmen des FuE-Projektes in der Erarbeitung und Bereitstellung aller erforderlichen hydrodynamischen Parameter, die für eine Auslegung und Optimierung eines Wellenenergiekonverters notwendig sind. Dabei handelte es sich um eine neuartige innovative Anlage, die den Ansprüchen der Nutzung regenerativer Energiequellen in vollem Umfang genügt und nach einem bisher nicht genutzten Funktionsprinzip arbeitet. Dieses Prinzip erlaubt die Nutzung der Energie der Orbitalbewegungen der Flüssigkeitsteilchen in Meereswellen für die Umsetzung in die Vertikalbewegung einer mechanischen Einheit von Schwimmkörper und Generatorboje mit Transformation dieser Vertikalbewegung in eine Rotationsbewegung zum Antrieb eines Generators.